華為海思掌門人何庭波,上一次公開露面,是2019年那封公開信,六年沉寂,她帶著“韜定律”回來了。
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什么是“韜定律”。
摩爾定律的核心是幾何縮微,把晶體管刻得越來越小,同樣面積塞進更多器件。從5納米走到3納米,再從3納米走向2納米,每一步都像在針尖上雕花,越走越貴,越走越難。
“韜定律”換了個玩法,它用希臘字母τ(時間常數τ=RC)命名,優化目標不再是面積,而是時間。
把芯片比作一座城市,傳統做法是不斷縮小每家每戶的占地面積,好在有限地盤上塞進更多人。華為的做法是,不縮房子了,改蓋樓房,把原本平鋪的邏輯電路折疊成雙層甚至多層,用“電梯”(垂直互連)取代“馬路”(平面走線)。
信號不用繞大半個城市,上下樓就到,傳輸時延砍掉,速度就提上來了。
何庭波團隊公布的數據:通過邏輯折疊技術,時鐘buffer減少50%,布線長度縮短30%,晶體管密度從155 MTr/mm2提升到238 MTr/mm2,在制程落后于麒麟9000的情況下,新芯片性能反而提升了60%以上。
臺積電的SoIC、Intel的Foveros也在做3D堆疊。華為的不同在于,它把邏輯芯片從2D平鋪變成了真正的3D折疊,而且是多層邏輯堆疊,不光是存算分離或緩存堆疊。
這個方向在學術界不算新鮮,工業界卻很少有玩家敢全面押注,因為太難。
華為為什么要走這條路?答案就兩個字,卡脖。
EUV光刻機拿不到,先進制程代工被封死,傳統摩爾定律這條路上,沒有出路,華為只能另找賽道。
華為過去六年量產了381款芯片,從手機到基站到AI,覆蓋全場景,這些芯片跑通了從設計到封裝的整套流程,積累了經驗、沉淀了工具、培養了人才,邏輯折疊技術不是紙上談兵,是381款芯片練出來的。
從產業全局看,韜定律給出了一條“去EUV化”的技術路線,如果這條路走通,中國芯片產業將不再全部押在光刻機突破,在成熟制程上通過架構創新實現性能躍升,成本可控,節奏可控,供應鏈也可控。
何庭波表示,基于韜定律的芯片晶體管密度,預計2031年將達到1.4納米等效水平。
“等效”的意思,不是真的造出了1.4納米制程,是在性能上達到了那個量級。
輿情分裂成兩個陣營。
反對者說這是“排列組合中文造概念”,3D邏輯堆疊在學術界和工業界再常見不過,生造一個“韜定律”純屬營銷話術。有人質疑良率:“上下兩層邏輯晶圓做混合鍵合,缺陷率極高,一片高性能芯片報廢就是幾十萬美元”,更有人扒出先進封裝設備依賴荷蘭BESI,華為拿不到,質疑落地能力。
支持者搬出新華社和人民日報的背書,指出何庭波本人發表了論文可查。有人算了下,麒麟9030Pro用落后制程實現了比麒麟9000更高的性能,說明優化空間真實存在,不能因為看不懂,就說人家造假。
中國科技公司開始定義規則,外界的態度會撕裂,有人認為這是民族自信的體現,有人覺得這是拿PR當技術。
拋開PR,從純工程角度看,韜定律要量產要做到以下三點。
一是良率,邏輯芯片的缺陷密度遠高于存儲芯片,把兩層甚至多層邏輯晶圓堆疊在一起,只要一層有微小缺陷,整顆芯片直接報廢,成本曲線極其陡峭。
二是散熱,邏輯電路是發熱大戶,把高速計算核心疊在一起,中間層的熱量根本傳不出來。互連時延降下來了,散熱問題導致的降頻會讓性能收益打水漂。
三是供電,頂層電流必須通過底層TSV傳輸,3D堆疊會導致壓降問題極其嚴重,電源完整性面臨巨大挑戰。
這三個問題,任何一個處理不好,邏輯折疊就可能只是一個概念,華為能否量產,秋天見分曉。
臺積電有CoWoS和SoIC,Intel有EMIB和Foveros,ASE有VIPack。每一家都在搭建自己的技術敘事體系,華為需要一套屬于自己的話語,來整合本土供應鏈,引導投資方向,凝聚產業鏈共識。
在國內產業鏈高度整合的背景下,一個宏大且帶有哲學色彩的名字(“韜”既對應τ,又暗合韜光養晦),更容易在政治、資本和供應鏈層面形成號召力。
從結果看,A股半導體板塊已經掀起了概念股漲停潮。
何庭波有一句話,值得玩味:“我們新芯片的性能完全可以持續對標另外一條路徑。”
“另外一條路徑”就是摩爾定律。
這不是華為第一次走別人沒走過的路。當年3G時代的“分布式基站”、4G時代的“全頻段射頻”、5G時代的“極化碼”,每次都有嘲諷。
韜定律是真突破還是新畫餅,看秋天的Mate 90系列。
如果麒麟9050在AI算力、游戲性能、能效比上真正匹敵同期高通和蘋果,那是中國半導體第一次用自主定義的理論、自主設計的架構、自主可控的供應鏈,向全球頂級性能發起正面沖鋒。
如果不行,那又是一次光刻廠式的鬧劇。
沒有中間狀態。
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